Избирательная токсичность. Физико-химические основы терапии - Альберт А.
ISBN 412-26010-7
Скачать (прямая ссылка):
Митохондрии окружены двумя липопротеидными мембранами общей толщиной около 18 нм. Внутренняя мембрана впячивается в митохондрию многочисленными складками, известными под названием крист. Белковый компонент крист примерно на xU состоит из оксисом (дыхательных ансамблей), т. е. строго определенных, упорядоченных последовательностей флаво-протеида, кофермента Q и цитохромов b, Ci, с, а, аз вместе с сопутствующими им специфическими белками. Важную роль играют также ферредоксины (разд. 11.0). Восстановление первых двух членов этой цепи происходит в цикле трикарбоновых кислот; каждый член этого ряда окисляется своим соседом справа и так до самого конца цепи, т. е. цитохрома аз, находящегося в равновесии с атмосферным кислородом.
Митохондрии содержат около 20 растворимых и 20 нерастворимых белков, многие из которых обладают ферментативной активностью. Большинство этих белков синтезируется на цито-плазматических рибосомах, а некоторые — на митохондриаль-ных. В митохондриях содержатся также ДНК и РНК, образующие одноцепочечные кольца с OMM около 10 млн [Sinclair, Stevens, 1966]. Митохондрии воспроизводятся почкованием.
Митохондрии проходят последовательно чередующиеся фа-
15—7?5
225 зы набухания и сокращения. Набухание сопровождается выделением энергии и стимулируется ионами кальция, тироксином и другими гормонами, сокращение же вызывается только действием АТФ. При набухании происходит превращение химической энергии (энергии переноса электронов) в механическую; однако избыточное набухание приводит к разрушению митохондрий. Кристы покрыты бляшками, содержащими фермент аденозинтрифосфатазу (как и бляшки на миозиновых волокнах мышц). Нормальные митохондрии в точках разобщения окислительного фосфорилирования содержат ионы кальция, однако в асцитных опухолевых клетках этого нет. Вероятно, в опухолевых клетках не осуществляется кальций-контролируемый механизм разобщения [Thorne, Bygrave, 1974].
Митохондрии разных организмов значительно отличаются друг от друга [Palade, 1952]. И даже в одном организме существуют заметные различия в структуре митохондрий. Так, у всех млекопитающих митохондрии в разных органах содержат разное число крист: в сердце и почках, органах с высокой дыхательной активностью митохондрии содержат большее число крист; в митохондриях печени их значительно меньше. Мозг млекопитающихся содержит по меньшей мере две популяции митохондрий, отличающихся набором ферментов [Blok-huis, Veldstra, 1970]. Все митохондрии быстро растущей гепа-томы 3924А, в отличие от их родительских клеток (печени крысы), имеют делецию по ферменту ?-оксибутиратдегидрогеназе. Матрикс митохондрий опухолевых клеток не прокрашивается стандартными красителями, хотя обе мембраны интактны [Pe-dersen et al., 1970]. Митохондрии печени крыс и цыплят могут быть разделены на две популяции, отличающиеся друг от друга по плотности; более тяжелая преобладает у эмбрионов, а более легкая — у взрослых особей [Pollack, Woog, 1971]. Кроме того, митохондрии различных тканей имеют разную способность к набуханию. Митохондрии мозговой ткани, благодаря наличию внутренних переплетений, под действием веществ, вызывающих набухание, увеличиваются в объеме не более чем на 1%, тогда как митохондрии печени и почек могут увеличивать свой объем в 2—3 раза. Изолированные митохондрии печени крысы под действием тироксина набухают значительно больше, чем митохондрии сердца [Tapley, Cooper, 1956]. Аминазин ингибирует окислительное фосфорилирование в ин-тактных митохондриях мозга, но не действует на митохондрии печени [Berger, 1957].
Структурные различия, о которых шла речь, обеспечивают широкие возможности для избирательного действия веществ. Этому может способствовать и различная проницаемость мембран клеток разных органов для молекул лекарственного вещества.
Митохондрии и одноклеточные организмы. У бактерий нет митохондрий, а все сложные функции, за которые в клетках
226" эукариот ответственны митохондрии, в бактериальной клетке выполняются плазматической мембраной. На плазматической мембране бактерий расположены многие типичные для митохондрий эукариот ферменты [De Ley, Docky, 1960], в частности все ферменты цикла трикарбоновых кислот. На плазматической мембране типичных бактерий, например Staphylococcus aureus и Micrococcus lysodeikticus, сосредоточено более 90% клеточных дегидрогеназ (сукцинат-, малат-, лактат- и формиатдегид-рогеназы) и цитохромоксидаз [Mitchell, 1963].
Концентрация на плазматической мембране бактерий такого большого числа ферментов, хорошо укрытых у организма-хозяина митохондриальной мембраной, значительно повышает их чувствительность к действию избирательно токсических веществ. Некоторые ингибиторы митохондрий уже обсуждались в разд. 2.3.
Митохондрии простейших, встречающиеся в разных видах в большем или меньшем количествах, заполнены чаще всего трубочками, а не кристами. Одиночный кинетопласт трипаносом, содержащий ДНК, возникает в результате деления предшествующего кинетопласта. Он содержит, по-видимому, всю необходимую информацию для образования митохондрий и системы цитохромов. Эта информация реализуется паразитом только при заражении второго хозяина — насекомого, в организме которого трипаносомы размножаются в форме критидий, содержащих полный набор митохондрий и цитохромов [Vicker-тап, 1962].
